唐獎永續獎》網格化學大突破 奧馬爾・亞基:用空氣補水、捕碳,解決水資源危機

2024-09-28 16:04

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唐獎得獎人演講與記者會9月28日於國家圖書館舉辦,(左起)唐獎基金會執行長陳振川、永續發展獎奧馬爾·亞基、中央研究院 院士劉兆漢一起合影。(王秋燕攝)

唐獎得獎人演講與記者會9月28日於國家圖書館舉辦,(左起)唐獎基金會執行長陳振川、永續發展獎奧馬爾·亞基、中央研究院 院士劉兆漢一起合影。(王秋燕攝)

第六屆「唐獎永續發展獎」得獎人奧馬爾・亞基今(28日)於國家圖書館舉辦演說與記者會,他向與會者分享過去30年網格化學技術突破,MOFs、COFs已可控制大氣中氫氣、 甲烷、二氧化碳和水等小分子,相關技術快就會進入到商業化應用階段,為全球打造乾淨的空氣、水與能源,朝向永續發展目標前進。

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奧馬爾・亞基(Omar M. Yaghi)是來自約旦的美國籍學者,在加州大學柏克萊分校任教。他在今天記者會上分享,自己10歲時就對分子著迷,一生幾乎都投入在化學科學領域做研究。

亞基今天在得獎演說中表示,氣候變遷加劇下,全球對潔淨空氣、能源與飲用水有更急迫需求,在多年研發工作中,透過網格化學(reticular chemistry)技術,證實多孔結晶金屬有機骨架(MOFs) 、共價有機骨架 (COFs) 材料已可以控制大氣中氫氣、甲烷、二氧化碳和水等小分子,並從燃料氣體中捕捉二氧化碳、以及如何在各種濕度條件下從空氣中集水。

亞基指出,上述技術能應用在沙漠乾旱地區,也能應用在濕度高的地區,幫助這些地區民眾擔心取得乾淨水質,取得水的自主權(water independence)。

亞基強調,MOFs應用在產生乾淨水源上的效益很高,他舉例,1噸的MOFs用在獨立集水器,在不需要依賴能源情況下,一天可產出3000公升水,每公升水產出成本僅1美分。1噸的MOFs用在依賴電力的主動集水器,一天可產出6萬公升水,每公升水產出成本低於2美分。

亞基預期,在氣候變遷影響加劇下,原本水資源充沛的地區如台灣等未來都可能面臨水資源危機,預估2040年恐有50億人遇到水資源問題,更值得注意的是,到2030年,全球淡水需求將超過供應 40%,乾淨水源的迫切性急需大家關注,所幸的是,網格化學技術用在取得乾淨水源的商轉階段很快就會到來。

亞基表示,未來或許每個家庭可能都有一台以網格化學材料做的除濕機、空氣取水小型可攜式電子設備,價格或許將與家電產品不相上下,應該能夠達到大眾能夠負擔的標準。這些裝置或設備,對許多陽光充足而缺水的偏遠地區,在無電力的時候也可以發揮功能。

未來或許每個家庭都有一台以網格化學材料做的除濕機,可以產生乾淨飲用水,對社區與全世界帶來貢獻,這就是網格化學的社會影響力。

另外,亞基提到AI(人工智慧)對網格化學研發工作與整體科學發展都有極大的助益,尤其在縮短研發的時間上,而AI應用程度越高,也將有利於降低新科學研究門檻,未來不會只有強大國家主導科學研發,小國也會有發光發熱的機會。

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